El blog de Caloryfrio

¿ Es un sueño disponer de Aire acondicionado con paneles solares ? Las necesidades de refrigeración son más necesarias a pleno el sol, …pero esta energía solar ¿ no podría ser utilizada  para enfriar utilizando los paneles solares?

La energía solar puede ser aprovechada a través de paneles fotovoltaicos que producen la electricidad o captadores solares de energía solar térmica que producen agua caliente.
Aire Acondicionado conectado a paneles fotovoltaicos:,  por ahora no es factible

El aire acondicionado tradicional necesita , al día de hoy, un compresor eléctrico para funcionar. Podemos imaginar el poder alimentar elétricamente este compresor a través de los paneles fotovoltaicos. Actualmente no podría ser porque las capacidades de enfriamiento necesarias a día de hoy son demasiado importantes y  la superficie de las células fotovoltaicas disponibles  sería demasiado grande y demasiado cara. Sin embargo con la llegada  inminente de la edificación de bajo consumo, se tiende hacia una construcción que estará  muy bien aislada térmicamente, con buena protección solar y con una inercia natural que  proporcionara unos veranos más agradables. Entonces, las potencias frigoríficas a aplicar  en el futuro serán cada vez más bajas por diversas causas: el aislamiento de  la construcción, la iluminación de bajo consumo, los electrodomésticos de categoría A, …

Climatización solar por Absorción: la solución actualmente en desarrollo

En contraposición con la climatización convencional eléctrica por medio de un compresor, la refrigeración no se produce mediante la compresión eléctrica de un refrigerante tipo freón (con emisiones perjudiciales de gases de efecto invernadero ), si no por la compresión térmica de dos líquidos: el líquido refrigerante y una sustancia que absorbe el refrigerante: el absorbente.

En concreto, se utiliza el agua como refrigerante y bromuro de litio como absorbente. El dúo amoníaco/agua también puede ser utilizado. En esta operación sólo se tiene en cuenta el consumo de la bomba  para ejecutar la mezcla.

Este tipo de aire acondicionado requiere una fuente de calor para el agua caliente, habitualmente el gas. Esta técnica  de aire acondicionado por medio de gas es muy conocida en los países donde la electricidad es cara y escasa, no es ni más ni menos que la buena y antigua técnica de la  nevera de camping (utilizada en las autocaravanas). A este efecto, la fuente de calor que proporcionan los paneles solares térmicos es muy oportuna, especialmente cuando el sol aprieta al maximo  y las necesidades de refrigeración también. Estos son los climatizadores o grupos frigoríficos por absorción.Se puede obtener  una refrigeración con el agua enfriada alrededor de los 7 ° C,  aproximadamente. Se necesita una fuente de calor para operar con este tipo de aire acondicionado.Los colectores solares pueden proporcionar  agua a una temperatura entre 80 y 120 ° C.

Este tipo de grupo de máquinas de absorción representan hoy la mayoría de los sistemas solares de aire acondicionado. Existen otras técnicas como la absorción o evaporación, pero hoy en día  no son adecuadas para el uso intensivo en los sectores residencial y en el sector terciario.

La climatización solar por absorcion suele funcionar con gas como energía de apoyo

• Su consumo de electricidad es 20 veces menor que el de climatización por compresor

• El fluido refrigerante no  es nocivo ya que es el agua y la absorción es un estado natural, sin impacto ambiental

• No hay vibración ni contaminación acústica del compresor

Aunque la cubierta solar cubre más del 80% de las necesidades, es necesario, no obstante, un refuerzo o apoyo , o bien con un equipo de gas o por medio de una bomba de calor eléctrica.

Las máquinas presentes en el mercado ofrecen todavía potencias mayores de 35 kilovatios, sin embargo, están surgiendo los grupos de pequeña capacidad : 4,5 kilovatios

La bomba de calor con su COP permite ahorrar hasta un 70%  de energía, segun los estudios más serios. Disponemos de una tecnología de gran rendimiento: bombas de calor con COP de 3 o 4, bombas de calor que ofrecen calor de alta temperatura , hasta 60 ° C,  con la tecnología Inverter … los refrigerantes  de mayor rendimiento,  compresores y componentes de alta calidad …

Pero ¿como puede la bomba de calor tener un papel más eficiente,  sin un director de orquesta, sin un sistema de control avanzado e inteligente que sea consciente que cada “kWh” es importante? Sin un sistema que analiza de forma continua la temperatura exterior, que gestiona la aplicación de agua caliente, etc …

Y por otra parte, que no encienda demasiado pronto  la resistencia adicional para evitar la formación de hielo-sin que diga adios a  la economía y la “publicidad de ahorro” de hasta un 70% de energía .

Lo que debe tener en cuenta el instalador

Es necesario que la electrónica de la bomba de calor  sea el centro de las preocupaciones del instalador.Este es el punto clave de la eficiencia energética vinculada a los generadores como la bomba de calor.Múltiples escenarios se plantean en el día a día y durante el año.Demandas puntuales de agua caliente sanitaria, la reducción nocturna  y programación horaria, puntos de frío con temperaturas negativas , necesidad de refrigeración …Existen varios tipos de instalaciones  que se pueden combinar con una bomba de calor.El relevo de las calderas, por calentadores  y acumuladores de agua caliente como apoyo; así mismo los emisores pueden ser del tipo  radiadores, o por suelo radiante a baja temperatura, o también unidades tipo fan coil …

Existen bombas para diferentes tipos de instalaciones que pueden se  preprogramadas en los sistemas de control de las bombas de calor.Algunas bombas de calor son del tipo aire/agua o del tipo agua / agua, en todas las cuales el sistema de control se adapta a la configuración necesaria para realizar la instalación  más eficiente.

Por ejemplo, consideremos el escenario que permite disponer de refrigeración y agua caliente sanitaria.Durante el funcionamiento en modo de refrigeración, las unidades equipadas con sistema de recuperación son capaces de recuperar el calor que de otro modo se dispersaria hacia el exterior, usándolo para calentar el agua caliente, cuya producción será en este caso completamente gratis!

Las instalaciones solares requieren una atención especial para mantener la presiónen el circuito. Un circuito solar con fuertes variaciones  de  temperatura entre el día y la noche, provoca fuertes variaciones de la dilatación.

El único organo capaz de mantener esta presión es el vaso de expansión.

El captador está en  el punto más alto de la instalación, es vital que esté a la presión es correcta.

El cálculo del vaso solar es específico:

Se deben tener en cuenta varios parámetros:

• El volumen total de la instalación, el tipo y la concentración de glicol, la  expansión del fluido a temperatura máxima .

• El volumen de los captadores: en caso de sobrecalentamiento, el líquido se convierte en vapor en el captador.

• Una reserva mínima (0,5% del volumen de la instalación con un mínimo de 3 litros) para mantener la presión.

Sin tener en cuenta estos factores, el vaso se suele dimensonar más pequeño. El líquido solar, basado en glicol, se escapa a través de la válvula, cuando aumenta la temperatura. Esta pérdida de líquido provoca una falta de agua en el captador, no podrá ser más eficiente y su rendimiento se reducirá drásticamente.

En una instalación solar, el vaso de expansión debe  dar respuesta a unos criterios vitales para la instalación:

• Pérdida de presión mínima. De hecho, una pérdida de presión superior al 5% provoca una deflación del vaso, seguida de una caída de presión en la instalación y una pérdida significativa en el rendimiento del captador .
• Compatibilidad de los fluidos “glicoles”

Instalación Calentadores solares de agua individuales

Instalación de 20 litros de glicol al 30%
Max 110 ° C
2 captadores con capacidad: 3 litros
Altura de 7 m Tara 3 bares

Volumen a absorber:
Vnet = 1,2 + 3 + 3

La presión de relleno
P0 = 0,7 + 0,3 = 1
Rendimiento del vaso = (2,5- 1)/3,5 = 43%

En esta configuración, con presiónes de relleno diferentes se debe consultar

Sobre un vaso de 18 litros

Facilitar a las personas el acceso a una mejor información sobre el uso de energía  en sus hogares o empresas es esencial para lograr un uso de misma más inteligente y más eficiente . Los estudios demuestran que simplemente con dar a la gente acceso a la información en tiempo real sobre su uso de la energía,  conduce a ahorros de energía de hasta un 15%

Gracias a unos nuevos dispositivos que están saliendo al mercado, denominados “smart meters” o medidores inteligentes, la consulta de nuestro consumo va a ser mucho más sencilla. Estos dispositivos no distan mucho de los medidores actuales, salvo una gran diferencia: la conectividad online que permite exportar los datos a nuestra red.
De este modo, y después de introducir las tarifas que tengamos contratadas con nuestra compañía, podemos consultar a diario el consumo acumulado que llevamos.

Google PowerMeter

Los datos de los medidores, una vez llegan a la red, necesitan de un software que nos los muestre a modo de gráficas, históricos, avisos…etc. Justo en el momento que parece que despega la venta de estos medidores inteligentes, sale Google con un software para gestionarlo todo: PowerMeter (ver video) y como no, el software es gratuito. Se puede incluir incluso a modo de widget en nuestro escritorio para tener un acceso inmediato a las gráficas del consumo de gas/electricidad. Otra opción será compartir nuestras estadísticas de gasto con nuestros contactos, con el fin de compararlas y aprender de ellas.

Gracias a los datos que nos ofrecen estos medidores, seguramente surjan empresas de consultoría que ofrezcan servicios de optimización, con el fin de ahorrar en nuestras facturas eléctricas.
Ventajas de los medidores inteligentes
Bajo el lema de: “Si no puedes medirlo no puedes mejorarlo” entendemos que la mejor manera de reducir nuestro consumo de gas o electricidad es aprendiendo del consumo de cada aparato.
Según números de Google, si cada hogar americano consiguiera reducir un 10% el consumo de electricidad, sería igual que retirar 8 millones de coches de la carretera. Gran parte del consumo de los aparatos eléctricos se encuentra en el famoso stand by, y gracias a este software podemos monitorizar el consumo bajo estas circunstancias.
Estas soluciones no solo son aplicables para los hogares, imagínense lo útil de su uso en oficinas, o incluso edificios…Pues bien, Microsoft está desarrollando un software similar al de Google , pero destinado a empresas, así que pronto veremos una nueva batalla por controlar el mercado de la medición eléctrica.
Google tendrá una información valiosísima, a nivel mundial, de qué aparatos o marcas son las que más consumen, y por ello, la gente cada vez intentará comprar dispositivos de dichos fabricantes, con el fin de reducir el gasto mensual de la factura.

Conectividad
Los medidores inteligentes actuales se conectan a nuestra red por Wifi, por lo que no es necesario ningún tipo de cableado especial. En un futuro no muy lejano, los propios aparatos electrónicos tendrán el medidor inteligente instalado dentro,  mandando la información al software de control de consumo que estemos utilizando directamente.

Este será sin duda un gran paso para cuidar el medioambiente, por lo que esperamos que las empresas eléctricas tomen nota y hagan como las de nuestros países vecinos, ofreciendo estos aparatos a precios muy atractivos para el cliente, aunque, ¿realmente les interesará que aprendamos de nuestro consumo y sepamos cómo reducirlo?

En algunos paises se estan aplicando nuevos sistemas de construcción orientados a reducir los consumos de  energía y respetar el medio ambiente.

Consiste en pasar ante,s de entrar en la casa, parte del aire fresco renovado través de tuberías enterradas en el suelo a una profundidad de aproximadamente 1 a 2 metros. En invierno, el suelo a esta profundidad, está más caliente que la temperatura exterior: el aire frío se calienta previamente durante su paso por las tuberías. Con este sistema, el aire aspirado por el sistema de vetilación  no se toma directamente desde el exterior (a través de los respiraderos de la ventana), resultando con ello en un ahorro de calefacción. En verano, a la inversa, el suelo está más frío que  la temperatura exterior: en ese caso se utiliza la frescura relativa del suelo para templar el aire que entra en la vivienda. La energía geotérmica es un sistema muy antiguo ampliamente conocido en el pasado

Energía, medio ambiente, y confort de bajo consumo

La renovación de aire fresco necesario para la seguridad de los edificios y nuestra propia salud es una importante fuente de pérdida de calor en nuestros hogares.Una vez que la casa está bien aislada térmicamente, incluso con termoaislantes, se estima que las pérdidas por ventilación es de un 20 a 30% .La introducción de aire frío a través de un sencillo flujo  de los sistemas de ventilación  aunque se utilice en periodos de unos segundos, da lugar a pérdidas de energía que nuestros hogares actuales y futuros ya no pueden permitirse, sobre todo si queremos lograr un hábitat bajo en consumo de energía y  preservar tanto como sea posible las posibles necesidades la energía. Por ello, la Ventilación  con doble sistema de recuperación de flujo de la energía constituye uno de los sistemas de referencia para una casa debajo consumo si el aire capturado por el sistema de Ventilación es precalentado por el calor de la tierra, con lo que el sistema la ventilación está optimizado para un gasto de energía mínimo.